"Нууцлаг" H-Bridge-ийн гэмгүй байдал: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Сайн уу…..

Шинэ электрон хобби сонирхогчдын хувьд H-Bridge бол "нууцлаг" (салангид H-Bridge) юм. Мөн миний хувьд. Гэвч үнэн хэрэгтээ тэр гэмгүй хүн юм. Тиймээс, энд "нууцлаг" H-Bridge-ийн гэм буруугүй байдлыг илчлэхийг оролдож байна.

Үндсэн мэдээлэл:

Би 9 -р стандартад байхдаа DC -ээс AC хүртэл хөрвүүлэгч (инвертер) -ийг сонирхож байсан. Гэхдээ үүнийг яаж хийдгийг мэдэхгүй байна. Би маш их хичээсэн бөгөөд эцэст нь DC -ийг AC болгон хувиргах аргыг олсон боловч энэ нь электрон хэлхээ биш харин механик юм. Өөрөөр хэлбэл, тогтмол гүйдлийн моторыг AC динамотой хослуулсан болно. Мотор эргэх үед динамо эргэдэг бөгөөд хувьсах гүйдлийг үүсгэдэг. АС DC -ээс авдаг, гэхдээ миний зорилго бол электрон хэлхээг зохион бүтээх явдал юм. Дараа нь үүнийг H-Bridge-ээр дамжуулан хийдэг болохыг олж мэдсэн. Гэхдээ тэр үед би транзистор ба түүний ажиллагааны талаар тийм ч сайн мэдэхгүй байсан. Тиймээс би маш олон бэрхшээл, бэрхшээлтэй тулгардаг тул H-Bridge бол миний хувьд "нууцлаг" зүйл юм. Гэхдээ хэдэн жилийн дараа би янз бүрийн төрлийн H-Bridges-ийг зохион бүтээсэн. Ингэж л би "нууцлаг" H-Bridge-ийн гэм буруугүйг олж мэдсэн юм.

Үр дүн:

Өнөө үед өөр өөр H-Bridge IC-үүд байдаг боловч би үүнийг сонирхдоггүй. Учир нь энэ нь ямар ч бэрхшээлгүй тул дибаг хийх шаардлагагүй болно. Алдаа гарсан тохиолдолд бид үүнээс илүү их зүйлийг сурч авдаг. Би салангид хэлхээний загварыг (транзисторын загвар) сонирхож байна. Тиймээс, энд би Н-гүүр рүү чиглэсэн таны бэрхшээлийг арилгахыг хичээж байна. Мөн энэ төсөл нь транзисторын түвшний хэлхээний талаарх таны айдсыг арилгах болно гэдэгт би итгэсэн. Тиймээс бид аяллаа эхлүүлж байна …

Алхам 1: H-Bridge-ийн онол

AC -ийг DC болгон хэрхэн хөрвүүлэх вэ? Хариулт нь шулуутгагч (ихэвчлэн бүрэн гүүр Шулуутгагч) ашиглан энгийн байдаг. Гэхдээ DC -ийг AC -д хэрхэн хөрвүүлэх вэ? Дээрхээс илүү хэцүү байдаг. АС гэдэг нь цаг хугацаа өнгөрөх тусам түүний хэмжээ, туйлшрал өөрчлөгддөг гэсэн үг юм. Эхлээд бид туйлыг өөрчлөхийг оролдсон, учир нь энэ нь АС -ийг АС болгоно. Бага зэрэг бодсоны дараа туйлшрал нь + ба - хоёрын холболтыг ээлжлэн сольсноор өөрчлөгдсөн нь ажиглагдсан. Үүний тулд бид унтраалга (SPDT) ашигладаг. Хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. S1 ба S3 унтраалга, S2 ба S4 унтраалга нь нэгэн зэрэг асахгүй, учир нь богино холболт үүсгэдэг ('тамхи татах электрон төхөөрөмж').

• S1 ба S4 ON унтраалгыг эерэг (+) болгоход "a" цэг дээр, сөрөг (-) нь "b" цэг дээр (S2 ба S3 унтраалттай) байна (Зураг 1.1).
• S2 ба S3 нь асаалттай байвал эерэг (+) нь "b" цэг дээр, сөрөг (-) нь "а" цэг дээр (S1 ба S4 унтраалттай) байна (Зураг 1.2).

Бинго !! Бид үүнийг ойлгосон, туйлшрал өөрчлөгдсөн. Энд унтраалга нь гараар ажилладаг бөгөөд практик хэрэглээнд зориулж унтраалга нь электрон эд ангиудаар солигддог. Ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг вэ? Бага гүйдлийг ашиглан их гүйдлийг хянадаг энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Жишээлбэл:- реле, транзистор, шумуул, IGBT гэх мэт … Реле бол цахилгаан механик бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд үүнээс эхэлсэн. Учир нь энэ бол хамгийн энгийн зүйл юм.

Шилжүүлэгч ашиглан H-Bridge-ийн ажлын загварын хэлхээг доор өгөв (Зураг 1.3), туйлшралыг заана. Резистор нь гүйдэл дамжуулах урсгалыг хязгаарлахад ашиглагддаг бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн ажиллах хүчдэлийг хангадаг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд:-

• Нэг туйлтай давхар шидэлт (SPDT) унтраалга - 4
• 9В батерей ба холбогч - 1
• LED улаан - 1
• LED ногоон -1
• Эсэргүүцэл, 1k - 2
• Утас

Алхам 2: Р-г ашиглах H-Bridge

Реле гэж юу вэ?

Энэ нь цахилгаан механик бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Гол хэсэг нь ороомог бөгөөд ороомог асах үед соронзон орон үүсч, металл контактыг татаж, хэлхээг хаадаг. Реле нь SPDT унтраалгатай, нэг хөл нь ихэвчлэн нээлттэй (NO), ороомог асах үед хаагддаг, нөгөө нь ихэвчлэн хаалттай (NC), ороомог асахгүй үед хаагддаг, нийтлэг зангилааны зүү. Зураг дээр тайлбарлана уу.

Ажиллаж байна

Энд SPDT унтраалга нь релеээр солигддог. Энэ нь дээр дурдсан хэлхээнээс гол ялгаа юм. Релений ороомог нь ойролцоогоор 100 мА гүйдэл зарцуулдаг тул эсэргүүцлийг багасгах замаар гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд драйверын шат шаардлагатай болно. Энд би драйверын элемент болгон транзисторыг ашиглаж байна. R1 ба R2 резисторууд нь эсэргүүцэх үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь оролтын дохионы нөхцөлгүйгээр хаалганы хүчдэлийг газардуулдаг.

Хэлхээний диаграммыг энд өгөв. Тоглоомын мотор нь ачааны үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

5В реле - 2

Тоглоомын мотор (3v) - 1

Транзистор, T1 & T2 - МЭӨ 547 -2

R1 ба R2 эсэргүүцэл - 56K - 2

9V зай ба холбогч - 1

Утас

Алхам 3: H-Bride транзистор ашиглан

ЗАГВАР - 1

Энд тусдаа унтраалгыг салангид транзистороор солино. Эерэг цэнэгийн хяналтын хувьд PNP, сөрөг цэнэгийн хяналтанд NPN ашигладаг. Хаалганы хүчдэл нь ялгаруулагчийн хүчдэлээс 0.7 В -оос их байвал NPN нь хаалттай унтраалгаар ажилладаг. Энд бас 0.7V байна. PNP -ийн хувьд хаалганы хүчдэл нь ялгаруулагчийн хүчдэлээс 0.7V бага байх үед хаалттай унтраалгын үүргийг гүйцэтгэдэг. Энд 8.3V байна, учир нь энд PNP ялгаруулагч хүчдэл 9V байна. Энд PNP транзисторыг NPN транзистороор асаасан бөгөөд энэ нь 180 градусын фазын шилжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь PNP транзисторыг 8.3 В хүчдэлээр хангадаг.

Ажиллаж байна

1 оролт өндөр, 2 оролт бага байх үед драйвер транзисторыг асаахад T1 асаалттай байна. Учир нь энэ нь NPN бөгөөд оролт бас өндөр байдаг. Мөн T4 асаалттай байна. R3, R4, R7, R8 резисторууд нь үндсэн гүйдлийг хязгаарлах эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. R1, R2 нь T1 ба T2 -ийн татах эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. R5, R6 нь татах эсэргүүцэл болж ажилладаг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Бусад транзистор - МЭӨ 547 - 2

R1, R2, R5, R6 - 100K - 4

R3, R4, R7, R8 - 39K - 4

9В батерей ба холбогч - 1

Утас

ЗАГВАР- 2

Энд драйвер транзисторыг арилгаж, энгийн логикийг ашигладаг. Энэ нь тоног төхөөрөмжийг бууруулдаг. Тоног төхөөрөмжийг багасгах нь маш чухал зүйл юм. Дээрх загварт драйверууд нь PNP -ийг жолоодох сөрөг потенциал (VCC -ийн хувьд) үүсгэхэд ашиглагддаг. Энд сөрөг талыг гүүрний эсрэг талаас авна. Энэ нь эхлээд NPN -ийг асааж, гаралт дээр сөрөг зүйл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь PNP транзисторыг жолоодох болно. Энд ашигласан бүх эсэргүүцэл нь одоогийн хязгаарлах зориулалттай. Хэлхээг зурагт үзүүлэв.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

T1, T2 - SS8550 - 2T3, T4 - SS8050 - 2

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V зай ба холбогч - 1 утас

Алхам 4: NE555 ашиглан H-Bridge

Би энэ хэлхээг маш их сонирхож байна, учир нь энд 555 IC ашигладаг. Миний дуртай IC.

NE 555

555 бол эхлэгчдэд зориулсан маш сайн IC юм. Үндсэндээ энэ нь таймер боловч осциллятор, унтраалга, модулятор, флипфлоп гэх мэт үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд одоо энэ нь H-Bridge-ийн үүргийг гүйцэтгэдэг гэж би хэлж байна. Энд 555 нь шилжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс 2 ба 6 -р зүү богино байна. 2 & 6 -р зүү дээр эерэг (Vcc) хэрэглэвэл гаралт нь бага, оролт багатай үед гаралт нь өндөр болно. 555 гаралтын үе шат нь хагас H-Bridge хэлхээ юм. Тиймээс хоёр 555 ашиглаж байна.

Ажиллаж байна

Хэлхээг зурагт үзүүлэв. 1 -р оролт өндөр, 2 -р оролт бага байхад 'a' цэг нь бага, 'b' цэг нь өндөр байх болно. оролт өөрчлөгдөхөд гаралт бас өөрчлөгддөг. Ачаалал нь тоглоомон мотор юм. Энэ нь хөдөлгүүрийн эргэх чиглэлийг өөрчилдөг тул мотор жолоочийн үүрэг гүйцэтгэдэг. конденсатор нь харьцуулагч хүчдэлийг тогтворжуулдаг (555 ic дотор). Резисторууд нь ямар ч оролт хийгдээгүй тохиолдолд таталтын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Тоглоомын мотор - 1

9В батерей ба холбогч - 1

Утас

Алхам 5: H-BRIDGE IC

H-Bridge IC эсвэл DC моторын хяналтын IC талаар бүгд сонссон гэдэгт би итгэсэн. Учир нь энэ нь бүх мотор драйвер модульд түгээмэл байдаг. Гадны ямар ч бүрэлдэхүүн хэсэг нь зөвхөн утас холбох шаардлагагүй тул барилгын хувьд маш энгийн. Үүнд ямар ч бэрхшээл байхгүй.

Хамгийн түгээмэл IC бол L293D юм. Бусад нь бас боломжтой.